全国高考理综生物大题“遗传与变异”练习
1.(10分)某植物的花色受2对等位基因(A和a、B和b)控制，A对a是显性、B对b是显性，且A存在时，B不表达。相关合成途径如图所示。花瓣中含红色物质的花为红花，含橙色物质的花为橙花，含白色物质的花为白花。据图回答问题：
(1)红花的基因型有________种；橙花的基因型是________________。
(2)现有白花植株和纯合的红花植株若干，为探究上述2对基因在染色体上的位置关系，实验设计思路是：选取基因型为__________的白花植株与基因型为____________的红花植株杂交，得到F1，让F1自交得到F2，若后代表现型及比例为________________________________，则A和a与B和b分别位于两对同源染色体上。
(3)据图分析，基因与性状的关系是______________________和___________
_________________________。
【解析】(1)由图可知，红花一定有基因A，因此红花的基因型共有6种(AABB、AABb、AAbb、AaBB、AaBb、Aabb)。橙花表达的条件是含有基因B，然而由题可知，基因A存在时，B不表达，所以橙花的基因型只有aaBb、aaBB两种。
(2)为探究基因A、a和基因B、b在染色体上的位置关系，应该选择纯合的基因型为aabb的白花植株和纯合的基因型为AABB的红花植株杂交，得到的F1是基因型为AaBb的红花，F1自交得到的F2发生了性状分离，得到的比例是红花∶橙花∶白花=12∶3∶1。
(3)据图分析，基因A和B分别通过酶1和酶2的催化作用进行表达，由此可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因A和B的存在与否，决定了三种花色，说明基因与性状并不都是简单的一一对应关系。
答案：(1)6aaBB、aaBb
(2)aabbAABB红花∶橙花∶白花=12∶3∶1
(3)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状两(多)对基因控制一种性状(基因与性状并不都是简单的一一对应关系)
2.(10分)菜粉蝶雌性个体的性染色体组成为ZW，雄性则为ZZ。其体色由一对等位基因(A、a)控制，雄性个体的体色有黄色和白色，各基因型的雌性个体的体色均为白色。其眼色由另一对等位基因(B、b)控制，眼色有红色和白色。现有杂交实验及结果如下表，分析回答下列问题：
亲本表现型 F1表现型及比例 白体白眼
(雄) 白体红眼
(雌) 黄体红眼
(雄)1/8 白体红眼
(雄)3/8 白体白眼
(雌)4/8 (1)上述性状中显性性状是________，控制____(填“体色”或“眼色”)的基因在性染色体上。
(2)亲本中，雄蝶产生________种配子，雌蝶产生的次级卵母细胞中W染色体数目可能是______条。
(3)F1中的白体白眼蝶共有________种基因型。F1中的黄体雄蝶与白体雌蝶随机交配产生的后代中，白体蝶∶黄体蝶=______________________。
【解析】(1)单独分析体色可知：白体自交后代中雄性个体中白体∶黄体=3∶1，则白体为显性；白眼雄性与红眼雌性杂交，后代中雄性均为红眼，雌性均为白眼，具有交叉遗传的特点，则红眼为Z染色体上的显性基因控制的。
(2)由上述分析可知，亲本中雄蝶的基因型为AaZbZb，则其产生的配子有2种(AZb、aZb)。雌蝶能产生有或无W染色体的两种次级卵母细胞，着丝点分裂后，能出现2条W染色体的次级卵母细胞。
(3)由于雌性均为白体，则F1中的白体白眼蝶共有3种基因型，分别为AAZbW、AaZbW、aaZbW。F1中的黄体雄蝶基因型为aa、白体雌蝶基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，随机交配产生的后代中，雌性均为白体蝶，雄性中白体蝶∶黄体蝶=1∶1，则随机交配产生的后代中白体蝶∶黄体蝶=3∶1。
答案：(1)白体、红眼眼色(2)20或1或2
(3)33∶1
3.(12分)苯丙酮尿症是一种罕见的单基因遗传病，我国发病率约为1/10000。调查发现一家庭中正常的父母生育了一个患苯丙酮尿症和色盲的儿子及一正常的女儿。回答下列问题：
(1)单基因遗传病是受________控制的遗传病。该家庭的世代和子女数较少，为进一步确定苯丙酮尿症的遗传方式，需________________________。
(2)避免近亲结婚会使苯丙酮尿症、色盲等____遗传病发病率降低。但从理论上分析，这类遗传病的基因频率______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(3)现已知苯丙酮尿症基因位于12号染色体上，若该家庭中儿子(能正常生育)与一个无血缘关系的正常女性结婚，生出患苯丙酮尿症孩子的概率是________；若该家庭中女儿与一个父亲是苯丙酮尿症患者的正常男性结婚，生出患病孩子的概率是________，因此，医生强烈建议孕妇做____________，以确定胎儿的基因型。
【解析】(1)单基因遗传病是受一对等位基因控制的遗传病。由于家庭的世代和子女数较少，不易确定苯丙酮尿症的遗传方式，要确定苯丙酮尿症的遗传方式，需要在有患者的家系中调查，即可以分别调査父母家系的病史。
(2)避免近亲结婚会使隐性遗传病的发病率降低，但从理论上分析，这类遗传病的基因频率基本不变。
(3)由于苯丙酮尿症基因位于12号染色体上，则该家庭中儿子基因型为aa(能正常生育)。由于我国苯丙酮尿症发病率约为1/10000，推测我国人口中a的基因频率为1/100，A的基因频率为99/100，则一个无血缘关系的家庭中，AA的基因型频率为(99/100)2=9801/10000，Aa的基因型频率为2×99/100×1/100=198/10000，则正常女性基因型为Aa的概率为198/10000÷(198/10000
+9801/10000)=2/101，该家庭中儿子(能正常生育)与一个无血缘关系的正常女性结婚，生出患苯丙酮尿症孩子的概率是2/101×1/2=1/101。单独分析苯丙酮尿症，该家庭中女儿的基因型为Aa的概率为2/3，一个父亲是苯丙酮尿症患者的正常男性基因型为Aa，生出患病孩子的概率是2/3×1/4=1/6；单独分析色盲遗传，该家庭中女儿的基因型为XBXb的概率为1/2，正常男性基因型为XBY，生出患病孩子的概率是1/2×1/4=1/8；因此生出患病孩子有三种情况，只患苯丙酮尿症的概率为1/6×7/8=7/48；只患色盲的概率为5/6×1/8=5/48；两病皆患的概率为1/6×1/8=1/48，则生出患病孩子的概率是7/48+5/48+1/48=13/48，由于所生孩子可能发生常染色体上的致病基因控制的遗传病，因此只能通过基因诊断以确定胎儿的基因型，才能判断胎儿是否患病。
答案：(1)一对等位基因分别调査父母家系的病史
(2)隐性基本不变(3)1/10113/48基因诊断
4.(10分)已知鸡蛋壳的青色和白色性状分别由常染色体上的一对等位基因(G、g)控制，青色为显性。现用公鸡(甲)和产白壳蛋的母鸡(乙)进行相关实验，分析回答下列问题：
(1)将甲、乙共同养殖，若杂交后代(F1)出现了产青壳蛋和产白壳蛋两种类型的母鸡，则甲的基因型为__________，理论上F1中产青壳蛋母鸡的比例为______。
(2)若要获得纯合的产青壳蛋母鸡，首先应选择F1中基因型为______的个体与亲代中的______(填“甲”或“乙”)共同养殖，得到回交后代(BC1)。如何进一步从BC1中选出纯合的产青壳蛋母鸡呢？接下来的实验思路是：______________
________。
【解析】(1)将甲、乙共同养殖，若杂交后代(F1)出现了产青壳蛋和产白壳蛋两种类型的母鸡，即说明后代出现了性状分离现象，父本应为杂合子，因此父本的基因型为Gg，则理论上F1中产青壳蛋母鸡的比例为1/2×1/2=1/4。
(2)由题可知，F1中控制鸡蛋壳颜色的基因型有Gg和gg，若与亲代中的乙共同养殖，BC1的基因型有Gg和gg；若与亲代中的甲共同养殖，BC1的基因型有Gg、gg和GG。因此若要获得纯合的产青壳蛋母鸡，应选择F1中基因型为Gg的个体与亲本中的甲(Gg)共同养殖。为进一步挑选出纯合的产青壳蛋母鸡，可以选择BC1中产青壳蛋的母鸡，与甲(或F1中的公鸡)共同养殖，若后代中全部母鸡都产青壳蛋，则该母鸡符合要求。
答案：(1)Gg1/4
(2)Gg甲选择BC1中产青壳蛋的母鸡，与甲(或F1中的公鸡)共同养殖，若后代中全部母鸡都产青壳蛋，则该母鸡符合要求
5.(13分)已知某植株的高产与低产这对相对性状受一对等位基因M、m控制，生物兴趣小组的同学用300对亲本均分为3组进行了下表所示的实验一：
组别 杂交方案 杂交结果 甲 高产×高产 高产∶低产=14∶1 乙 高产×低产 高产∶低产=5∶1 丙 低产×低产 全为低产 该植株的花色遗传可能由一对或多对等位基因控制(依次用字母A、a；B、b；C、c……表示)。为探究花色遗传，生物兴趣小组做了实验二：将甲、乙两个白花品系杂交得F1，F1都开紫花，F1自花受粉产生F2，收获的F2中紫花162株，白花126株。
根据实验结果，分析回答问题：
(1)由实验一的结果可知，甲组的结果不符合3∶1，其原因是______________，乙组的高产亲本中纯合子与杂合子的比例为______________。
(2)分析实验二可知，紫花和白花这对相对性状至少受____对等位基因的控制，其遗传遵循________定律。若只考虑最少对等位基因控制该相对性状的可能，则F1的基因型为__________________。
(3)现用两紫花高产植株杂交，F1中有紫花高产∶紫花低产∶白花高产∶白花低产=9∶3∶3∶1，淘汰白花植株，让其余植株自由交配，子代中M基因的频率是____________。
【解析】(1)实验一中，由于3组亲本是按照表现型进行均分的，因此显性性状的群体中既有纯合子，又有杂合子，因此甲组的结果不符合3∶1。乙组中可设高产亲本中纯合子比例为X，则子代中高产个体的比例为X+1/2×(1-X)=5/6，解得X=2/3，则乙组的高产亲本中纯合子与杂合子的比例为2∶1。
(2)实验二中，F2中紫花162株，白花126株，比例为9∶7，符合9∶3∶3∶1的变式，因此紫花和白花这对相对性状至少受两对等位基因的控制，且其遗传遵循基因的自由组合定律。若只考虑2对等位基因控制该相对性状的可能，则F1应为双杂合子，基因型为AaBb。
(3)由于淘汰白花植株对基因M、m的基因频率无影响，因此可单独分析高产和低产这对相对性状，即两高产植株杂交，F1高产∶低产=3∶1，则亲本高产植株均为杂合子，F1中基因M、m的频率均为50%，F1淘汰白花植株后，其余植株自由交配，子代中M基因的频率不变，仍为50%。
答案：(1)高产亲本植株既有纯合子又有杂合子2∶1
(2)两基因的自由组合AaBb(3)50%
6.(10分)已知青蒿的白花(只含白色色素)和黄花(含黄色色素)是一对相对性状，其遗传机理如下图所示。回答下列问题：
(1)黄花蒿植株的基因型有__________种。
(2)将AAbb、aaBB两个品种杂交，得到F1。
①F1植株产生比例相等的配子的原因是________________________________
___________。
②为了利用F1尽快培育出能稳定遗传的黄花蒿品种，请设计简单的实验方案(要求用文字描述)：____________________________________________________
_________________________________________________________________。
③F1自交得到F2，F2的表现型及比例是____________________。为了确定F2中白花蒿植株能否稳定遗传，最简单的方法是____________。
【解题指导】解答本题的关键是根据图示明确不同基因型对应的表现型：
(1)黄花蒿：A_B_。
(2)白花蒿：A_bb、aaB_、aabb。
【解析】(1)由图可知，黄花蒿的基因组成是有A基因且b基因不纯合，则基因型有4种：AABB、AaBB、AABb、AaBb。
(2)①由图可知，A位于3号染色体上，b位于1号染色体上，因此两对等位基因位于两对同源染色体上，AAbb、aaBB两个品种杂交，F1基因型为AaBb，F1形成配子时，两对等位基因遵循基因的自由组合定律，因此F1植株产生比例相等的配子。
②要快速培育出稳定遗传的黄花蒿品种，应采用花药离体培养法。实验方案是：对F1植株进行花药离体培养，得到单倍体植株；用秋水仙素处理单倍体植株幼苗，得到二倍体纯合植株，选择出黄花植株即可。
③由于F1基因型为AaBb，自交得到F2的表现型及比例是黄花(A_B_)∶白花(A_bb、aaB_、aabb)=9∶7，为了确定F2中白花蒿植株能否稳定遗传，最简单的方法是自交，根据稳定遗传的个体自交后代不发生性状分离进行判断。
答案：(1)4
(2)①两对等位基因位于两对同源染色体上，F1形成配子时，遵循基因自由组合定律
②对F1植株进行花药离体培养，得到单倍体植株；用秋水仙素处理单倍体植株幼苗，得到二倍体纯合植株，选择出黄花植株即可
③黄花∶白花=9∶7自交
7.(10分)某种二倍体野生植物属于XY型性别决定，研究表明，该植物的花色受常染色体上的两对等位基因控制，A控制红色素的合成，aa表现为白花，B有削弱红色素合成的作用，且BB和Bb的削弱程度不同，BB完全抑制了红色素的合成而表现为白花。现用一红花植株与纯合白花植株进行人工杂交(子代数量足够多)，产生的F1表现为粉红花∶白花=1∶1，让F1中的粉红花个体自交，产生的F2中白花∶粉红花∶红花=7∶6∶3。
回答下列问题：
(1)控制该野生植物花色的两对等位基因遵循______________定律，植株AABb与AaBb所开花的颜色是否相同？______。
(2)用于人工杂交的红花植株和白花植株的基因型分别是__________________、__________________。
(3)研究人员发现，该植物的种子子叶有黄色和绿色两种，受一对等位基因D(黄)和d(绿)控制，D对d为显性，若要统计子一代的子叶颜色情况，需采摘__________________代所结种子来统计。研究人员已经确定D和d是核基因，而且不在Y染色体上，请你通过一次杂交实验来继续探究D、d存在的位置，实验方案：____________________________________。
【解析】(1)由F2表现型及比例为白花∶粉红花∶红花=7∶6∶3可知，控制该野生植物花色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律。植株AABb与AaBb所开花的颜色均为粉红色，二者花色相同。
(2)由题可知，红花植株可能的基因型为A_bb，白花植株的可能基因型为aaB_或A_BB，根据F1表现型及比例可知，红花植株的基因型为Aabb，白花植株的基因型为aaBB。
(3)由于子叶的颜色在种子阶段就能表现出来，则要统计子一代的子叶颜色情况，需采摘亲代所结种子来统计。由于已经确定D和d是核基因，而且不在Y染色体上，则可能位于常染色体上或X染色体上，则可用测交实验来探究D、d存在的位置，实验方案是用绿子叶雌性植株与黄子叶雄性植株杂交观察和统计子代的子叶颜色，若子代雌性个体均为黄色，雄性个体均为绿色，则说明D、d基因位于X染色体上，否则位于常染色体上。
答案：(1)基因的自由组合相同(2)AabbaaBB
(3)亲用绿子叶雌性植株与黄子叶雄性植株杂交，观察和统计子代的子叶颜色
8.(10分)中国科学家屠呦呦率领的科研团队从青蒿(2n=18)中提取出的青蒿素，能有效地杀死导致疟疾的元凶——疟原虫。分析回答下列问题：
(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性，稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性，两对性状独立遗传。若F1中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为____________，该F1中紫红秆、分裂叶植株所占比例为______。
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是____________________。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为______________。
(3)从青蒿中分离了cyp基因，其编码的cyp酶参与青蒿素合成，该事例说明基因通过控制______________________________，进而控制生物的性状。
【解析】(1)由于控制野生型青蒿的秆色和叶型这两对性状的基因是独立遗传的，因此基因A、a和B、b遵循基因的自由组合定律，F1中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8有两种可能：白青秆所占比例为3/4、稀裂叶所占比例为1/2或白青秆所占比例为1/2、稀裂叶所占比例为3/4。逆推可知，亲本基因型可能为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb。无论亲本为哪种组合，F1中紫红秆、分裂叶植株(aabb)所占比例均为1/2×1/4=1/8。
(2)低温可以抑制纺锤体的形成，使细胞内的染色体经过复制但不发生分离，从而使染色体数目加倍。若四倍体青蒿(细胞内的染色体是二倍体青蒿的2倍，有36条染色体)与野生型二倍体青蒿杂交，前者产生的生殖细胞中有18条染色体，后者产生的生殖细胞中有9条染色体，两者受精发育而成的后代体细胞中有27条染色体。
(3)cyp基因编码的cyp酶参与青蒿素合成说明基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状。
答案：(1)AaBb×aaBb或AaBb×Aabb1/8
(2)低温抑制纺锤体形成27条
(3)酶的合成控制代谢
9.(15分)鸡冠有胡桃冠、玫瑰冠、豌豆冠和单冠4种形状。下图是一个相关的杂交实验，亲代均为纯合子。据图分析回答：
(1)由该实验可以初步推测，鸡冠性状由____________对基因控制，有关基因位于________(填“常”“X”或“Y”)染色体上。作出这种判断的依据是鸡冠性状不与________相关联，而F2的4种表现型之间的数量比约为____________。
(2)如果推测成立，那么让F2中的一只玫瑰冠雄鸡与一只豌豆冠雌鸡交配，后代最多可出现________种形状的鸡冠。
(3)上述推测可以通过进一步实验进行验证，如让F1中的胡桃冠雄鸡与__________交配，由于相关基因的遗传遵循____________定律，胡桃冠雄鸡将产生________________配子，因此理论上说，其后代将出现数量比相同的4种表现型。
【解析】(1)由F2性状分离比可知，无论雌鸡还是雄鸡，4种表现型的比例均约为9∶3∶3∶1，可以判断鸡冠性状的遗传由2对常染色体上的基因控制，且符合基因的自由组合定律。
(2)F2玫瑰冠和豌豆冠均有纯合子和杂合子，若他们均为杂合子时，设用A、a、B、b表示有关基因，则杂交组合为Aabb×aaBb，后代鸡冠形状最多，有4种。
(3)由题可知，F1中的胡桃冠雄鸡为双杂合子，根据基因的自由组合定律，要使后代出现数量比相同的4种表现型，应采用测交实验，且要使后代数量足够多，应让该雄鸡与多只单冠雌鸡交配。
答案：(1)2常性别9∶3∶3∶1(2)4
(3)多只单冠雌鸡基因的自由组合
数量比相同的4种
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